藍色
在GPU上,AMD、NVIDIA不約而同地開始選擇TBP或者GCP這樣的指標,因為TDP本身并不適合描述芯片功耗,畢竟典型顯卡功耗對玩家來說才更值得參考。
隨著用戶對能效的重視,電子產(chǎn)品的功耗一直在呈下降趨勢,PC中的CPU處理器、GPU顯示核心尤是如此,Intel、AMD、NVIDIA這些領軍人物也不斷強調他們的產(chǎn)品能效比在提升,這些變化可以在產(chǎn)品的TDP指標中反映出來。有心的玩家會查詢官網(wǎng)參數(shù)來比較CPU/GPU的TDP指標,但是除了TDP之外,顯卡廠商還開始用TBP、GCP功耗來描述自家產(chǎn)品,再加上以前出現(xiàn)過的SDP、ACP功耗,這些稀奇古怪的新名詞又是什么意思呢?
為了更好的了解TDP、TBP、SDP及ACP等功耗指標背后的意義,我們首先來介紹一點基礎知識:
CMOS電路的功耗計算
CMOS電路到底是如何消耗電能的?這個問題說起來可就麻煩了,集成電路功耗設計都可以作為一門學科深入研究了,我們這里也不可能詳細介紹CMOS電路的功耗都用在什么地方了,我們早前的文章中其實已經(jīng)對CMOS功耗問題做了解釋,詳情可以參考:主流顯卡功耗匯總,兼談TDP與功耗的關系這篇文章。
簡單來說,CMOS電路的功耗可以分為動態(tài)功耗及靜態(tài)供電,靜態(tài)功耗(Static Power)主要是漏電流引起的,這部分功耗是無用功耗,會變成廢熱,但現(xiàn)有技術又無法杜絕漏電流,而且它所占的功耗比例有越來越高的趨勢。
至于動態(tài)功耗(Dynamic Power),在不同的技術文檔中它也是由不同功耗組成的,其中有充電/放電導致的開關功耗,可以用1/2×CV2F這個公式來計算,該公式也有不同的變種描述,決定轉換功耗高低的主要是運行電壓和頻率,這也是減少電路功耗的重點。
還有一部分功耗是短路功耗(Short-Circuit Power),這是電流輸入過程中上升、下降時間中的短路電流造成的,不過短路功耗隨著技術的進步,所占比例越來越小了。此外,動態(tài)功耗中還有一部分是缺陷功耗(Glitches Power),不過它也不是構成CMOS電路功耗的重點。
說了這么多,CMOS電路功耗跟今天的內容有什么關系?事實上,關系還真不大,因為CMOS電路具體的功耗只跟廠商的設計、技術水平有關,Intel要是給大家描述他們的CPU功耗分為動態(tài)功耗xx W、靜態(tài)功耗xx W,我想普通消費者一定會感到不知所云。
對于這個問題,廠商還有其它指標供大家參考——TDP功耗就是這樣的例子,該參數(shù)不僅出現(xiàn)在CPU上,AMD、NVIDIA的GPU上也在用TDP功耗這個指標。不過,TDP功耗也有其自身的局限性,隨著用戶對低功耗的重視,CPU及GPU廠商越來越不喜歡TDP這個說法了,因此,才衍生出了別的叫法,如TBP、SDP以及早前的ACP功耗都是如此,匯總如下:
TDP功耗
TDP(Thermal Design Power,熱設計功耗)這個詞我們見多了,之前的文章中也介紹過TDP功耗的涵義。準確來說,這個指標并不能用來衡量CPU/GPU的功耗水平,因為它主要是給散熱器廠商用的,代表芯片在某些極端或者最壞情況下產(chǎn)生熱量的能力。比如說,Core i7-6700K處理器的TDP是95W,表示它在最壞情況下每秒會產(chǎn)生95J的熱量,TDP達到95W或者更高的散熱器就能滿足它的散熱要求。
TDP功耗有嚴格的測試方法,這里說的極端或者最壞情況主要是指處理器的溫度,而每個處理器都有個溫度傳感器能測量出來的最高溫度Tcase Max,TDP就是在這個最高溫度、核心全開等狀態(tài)下測量出來的。
不過,Intel也強調TDP并非處理器的最高功耗,二者也沒有必然關系,從這一點上來說TDP的另一個叫法——Thermal Design Point可能更合適。
TBP功耗
TDP雖然最知名,但前面也說了這個功耗更適合散熱指標,用來衡量功耗其實是沒多少價值的,目前它在CPU上還是很重要的,但在GPU上,大家注意到了沒有,這兩年AMD、NVIDIA已經(jīng)不再提TDP功耗,取而代之的是TBP(Typical Board Power,典型主板功耗)或者Graphics Card Power(圖形卡功耗)。
AMD、NVIDIA兩家的叫法雖略有不同,但所指代的內容都是一樣的,他們在描述顯卡功耗指標時提供的不再是TDP參數(shù)了,二者更突出的是這個顯卡的整體功耗,而不僅僅是GPU芯片的功耗。
有一點需要提及的是,GPU廠商往往會把GPU核心與顯存等芯片打包出售,顯卡廠商要做的就是提供PCB、散熱器及供電元件。這些部件當然也會消耗一定電力,但相比GPU、顯存的電耗來說就顯得鳳毛菱角了。從這一角度來看,AMD、NVIDIA所提供的TBP及GCP功耗更有參考意義。
曇花一現(xiàn)的SDP和ACP
至于SDP場景設計功耗及ACP功耗,前者是Intel提出的,用來描述他們的處理器在日常使用場景中的功耗,AMD的ACP功耗則是用于Opteron處理器的,他們覺得TDP功耗對自己太不“公平”了,用五種應用下的平均功耗來描述自家CPU的功耗,當然會比TDP功耗低的多。
有意思的是,當年AMD準備用ACP功耗來推翻TDP指標時,Intel義正詞嚴地跳出來反對,表示ACP功耗沒有通用性,無法比較,絕不認可這個指標,但是他們當時沒想到的是,幾年后自己在移動市場上也“創(chuàng)造”了SDP功耗,毫無疑問,這也是在回避TDP功耗指標,為自家處理器打圓場。
鑒于我們之前曾撰文探討過SDP與ACP功耗指標的爭議,這里就不再詳細解釋了,因為不論SDP還是ACP現(xiàn)在都已經(jīng)被拋棄了,AMD、Intel已經(jīng)不再提這兩個概念了。
本文提到的四個功耗指標中,SDP、ACP曇花一現(xiàn),現(xiàn)在已經(jīng)作古,TDP依舊穩(wěn)如泰山,但現(xiàn)在多用于CPU上。而在GPU上,AMD、NVIDIA不約而同地開始選擇TBP或者GCP這樣的指標,因為TDP本身并不適合描述芯片功耗,畢竟典型顯卡功耗對玩家來說才更值得參考?!?/p>
不過,有一個細節(jié)需要注意,不論AMD說的TBP功耗還是NVIDIA的圖形卡功耗,雙方都沒有公布詳細的測試方法,說起來它們也不是業(yè)界通用的標準規(guī)范。我們要想知道顯卡的真實功耗,還得看具體情況,好在現(xiàn)在有方法可以單獨測量顯卡的整卡功耗了,對此,我們在之前也做了18款顯卡的整卡功耗測試,從實用性的角度來看,這一測試結果應該會比官方指標更有參加價值?!?